400m级铁路CFST拱桥合理拱肋内倾角研究

• 作者: 徐华 吴宜涛 解威威 杨绿峰
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 关键词: 钢管混凝土拱桥 特大跨径 铁路桥 拱肋内倾角 有限单元法
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构|Bridge, Tunnel and Structure
• 页码范围: 1203-1212
• 页数: 10页
• 分类号: U24
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200690

摘要

《钢管混凝土拱桥技术规范》中拱肋内倾角的建议取值对特大跨径钢管混凝土(CFST)拱桥不再完全适用.以一座400 m级铁路CFST拱桥为例,研究其拱肋内倾角的合理取值范围.采用Midas/Civil2015建立空间有限元模型,分析计算不同拱肋内倾角取值下结构的自振特性、线弹性稳定安全系数以及静力荷载和强震作用下结构的内力、位移响应以及控制截面应力.研究结果表明:当拱肋内倾角控制在3.5°～4°时,结构第4和8阶自振频率获得大幅提升,可以改善拱肋横向抗弯和抗扭转性能,同时前2阶稳定安全系数也达到较优状态,还避免了横向最不利荷载作用下拱肋横向位移的大幅增长,并且在考虑罕遇地震作用情况时,位移、轴力峰值以及降低拱肋混凝土拉应力方面均达到较优状态.综合各项指标,建议此类400 m级铁路CFST拱桥拱肋内倾角取值范围宜为3.5°～4°.